dwi和adc原理及应用.ppt

DWI、ADC的原理及神经系统临床应用
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弥散加权成像（Diffusion Weighted Imaging,DWI）
扩散运动——水分子的热运动，即布朗运动
自由扩散（脑脊液、尿液等）；限制性扩散（一般人体组织）
各向同性扩散；各向异性扩散
DWI技术即通过检测人体组织中水分子扩散运动受限制的方向和程度，间接反映周围组织微观结构的变化。
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水分子弥散程度决定了信号降低的程度，反之，水分子弥散受限的程度决定了信号增高的程度。通过测量信号降低的程度可计算弥散系数。
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DWI显示脑缺血部位
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DWI上组织信号衰减的影响因素
DWI通过另外施加扩散梯度场获得，较未施加的序列在各种组织的信号均有衰减，只是程度有所不同
衰减程度与下列因素呈正相关
——扩散敏感梯度场的强度
——扩散敏感梯度场持续的时间
——两个扩散敏感梯度场的时间间隔
——在扩散敏感梯度场施加方向上组织水分子的扩散自由度
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b值及其对DWI的影响
b值为施加的扩散敏感梯度场参数，或称扩散敏感系数
b值＝γ2G2δ2（Δ－δ/3 ）
——γ代表悬磁比；G代表梯度场强度；Δ代表两个梯度场强间隔时间；δ代表梯度场强持续时间
b值越高对水分子扩散越敏感，但太高b值得到的DWI信噪比可能很低，较小b值得到的DWI信噪比较高，但对水分子扩散运动的检测不敏感（组织信号衰减受其他运动影响较大，如组织血流灌注等）
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表观扩散系数（Apparent Diffusion Coefficient，ADC）
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ADC与DWI的关系
ADC值是反映水分子弥散和毛细血管微循环（灌注）的人工参数，在小b值情况下受灌注影响更大。用小b值进行DWI，在一定程度上反映了局部组织的微循环血流灌注，但所测得ADC稳定性较差，且易受其他生理运动影响；用大b值进行DWI，所测得ADC值受血流灌注影响较小，能较好反映组织内水分子的弥散运动。
DWI的信号强度除反映ADC的大小外，还受组织的T2弛豫时间影响，这种现象称为透过效应。因此，由于DWI信号中有T2的影响（T2透过效应），DWI高信号应该查看ADC图，ADC值下降才真正反映水分子移动受限。ADC能真实反映弥散情况。
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ADC正常范围
自由水的ADC值大约为 ×10-3mm2/s
正常脑组织的ADC值为 ～ ×10-3mm2/s
脑组织急性病变ADC值多为降低；亚急性或慢性病变ADC值多为升高
ADC异常变化的上下限为
×10-3mm2/s ～ ×10-3mm2/s
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神经系统疾病的临床应用
脑血管病
——诊断超急性期脑梗死
——鉴别新、旧梗死灶；确定责任病灶
——静脉窦血栓形成
——脑出血
颅内肿瘤、转移瘤
颅内囊性病变
脑白质病变
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